室内可见光通信OFDM自适应比特功率加载算法性能分析 
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Performance Analysis of Optical OFDM Adaptive Bit-Power Loading in Indoor Visible Light Communications
1 兰州理工大学计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050
2 西南交通大学信息编码与传输省重点实验室, 四川 成都 610031
图 & 表
图 1. 室内VLC通信几何模型
Fig. 1. Geometrical model of indoor VLC
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图 2. 多径信道建模原理图
Fig. 2. Schematic of the multipath channel model
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图 3. 光OFDM自适应比特功率加载系统示意图
Fig. 3. Diagram of the optical adaptive bit-power loading OFDM system
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图 4. PD不同位置时子信道增益。(a) (3,3,0.85);(b) (1.5,1.5,0.85);(c) (0.5,0.5,0.85)
Fig. 4. Channel gain with different coordinates of PD. (a) (3,3,0.85); (b) (1.5,1.5,0.85); (c) (0.5,0.5,0.85)
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图 5. 三种算法在ACO-OFDM系统的(a)~(c)比特分配和(d)~(f)功率分配
Fig. 5. (a)-(c) Bit allocation and (d)-(f) power allocation of three kinds of algorithms in ACO-OFDM system
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图 6. 三种算法在DCO-OFDM系统的(a)~(c)比特分配和(d)~(f)功率分配
Fig. 6. (a)-(c) Bit allocation and (d)-(f) power allocation of three kinds of algorithms in DCO-OFDM system
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图 7. 自适应ACO-OFDM 和DCO-OFDM系统BER性能比较
Fig. 7. Comparison of BER performance for adaptive ACO-OFDM and adaptive DCO-OFDM
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表 1仿真参数
Table1. Simulation parameters
| Parameter | Value |
|---|
| LED modulation bandwidth BLED /MHz | 100 | | Semi-angle at half power θ1/2 /(°) | 60 | | FOV at a PD ΨFOV/(°) | 80 | | Detector physical area of a PD AR /cm2 | 1 | | Reflectivity of wall ρi | 0.8 | | Reflectivity area of small region ΔA /m2 | 0.01 |
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表 2算法仿真参数
Table2. Algorithm simulation parameters
| Parameter | Value |
|---|
| Sav | 16 | | Pav | 1 | | Imax | 10 | | K | 6 | | bBER | 1×10-4 |
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表 3自适应ACO-OFDM功率比较结果
Table3. Power comparison results of adaptive ACO-OFDM
| Method | Popt_equ | Popt_adapt | Pele_equ | Pele_adapt |
|---|
| Chow | 0.2848 | 0.2255 | 0.2469 | 0.1639 | | Hughes-Hartogs | 0.2848 | 0.2669 | 0.2469 | 0.2291 | | Fischer | 0.2848 | 0.2064 | 0.2469 | 0.1549 |
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表 4自适应DCO-OFDM功率比较结果
Table4. Power comparison results of adaptive DCO-OFDM
| Method | Popt_equ | Popt_adapt | Pele_equ | Pele_adapt |
|---|
| Chow | 1.9925 | 1.7432 | 4.8950 | 3.7981 | | Hughes-Hartogs | 1.9925 | 1.8451 | 4.8950 | 4.2295 | | Fischer | 1.9925 | 1.5553 | 4.8950 | 3.0132 |
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表 5ACO-OFDM和DCO-OFDM功率分配比较
Table5. Comparison of power allocation for ACO-OFDM and DCO-OFDM
| Fischer | Popt_adapt | Pele_adapt |
|---|
| ACO-OFDM | 0.2064 | 0.1549 | | DCO-OFDM | 1.6390 | 3.3537 |
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贾科军, 靳斌, 郝莉. 室内可见光通信OFDM自适应比特功率加载算法性能分析[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(3): 030603. Kejun Jia, Bin Jin, Li Hao. Performance Analysis of Optical OFDM Adaptive Bit-Power Loading in Indoor Visible Light Communications[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(3): 030603.
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